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1. WO2000042449 - FORMATION STRESS IDENTIFICATION AND ESTIMATION USING BOREHOLE MONOPOLE AND CROSS-DIPOLE ACOUSTIC MEASUREMENTS

Publication Number WO/2000/042449
Publication Date 20.07.2000
International Application No. PCT/US2000/000923
International Filing Date 14.01.2000
IPC
G01V 1/50 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
1Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
40specially adapted for well-logging
44using generators and receivers in the same well
48Processing data
50Analysing data
CPC
G01V 1/50
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS
1Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
40specially adapted for well-logging
44using generators and receivers in the same well
48Processing data
50Analysing data
Applicants
  • BAKER HUGHES INCORPORATED [US/US]; 3900 Essex Lane, Suite 1200 Houston, TX 77027, US
Inventors
  • TANG, Xiaoming; US
  • CHENG, Ningya; US
  • CHENG, Arthur, C., H.; US
Agents
  • SPRINGS, Darryl, M.; Division Patent Counsel-Baker Atlas Div. P.O. Box 1407 Houston, TX 77251-1407, US
Priority Data
09/232,56415.01.1999US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) FORMATION STRESS IDENTIFICATION AND ESTIMATION USING BOREHOLE MONOPOLE AND CROSS-DIPOLE ACOUSTIC MEASUREMENTS
(FR) IDENTIFICATION ET ESTIMATION DE LA CONTRAINTE D'UNE FORMATION PAR MESURE ACOUSTIQUE DES MONOPOLES ET DES DIPOLES CROISES DANS UN TROU DE FORAGE
Abstract
(EN)
A system and method to determine in-situ stress field based on bore hole acoustic monopole and cross dipole measurements (120). A radially polarized monopole shear wave (130) is generated in a borehole. It is then determined whether the shearwave has split into shear waves. The difference in velocities between the two split shear waves is used to determine the stress induced anisotropy (110) around and near the bore hole. The difference in velocities of cross dipole shear waves and the direction of the fast shear wave are measured and used to determine the magnitude of the maximum shear stress and the maximum stress orientation of the geologic formation. A method of determining the stress velocity coupling coefficients from laborator measurements and field measurement calibration is disclosed. The effect of bore hole pressure on the field measurement calibration of determing the stress velocity coupling coefficients is taken into account. Additionally disclosed is a method for defining a stress indicator that is related to stress caused (110) rock deformation. The stress indicator can be used to determine if rock failure is impending and is usefull in sand control and bore hole stability applications.
(FR)
L'invention concerne un système et un procédé qui permettent de déterminer le champ de contrainte in situ sur la base de la mesure acoustique des monopoles et des dipôles croisés (120) dans un trou de sondage. On génère une onde équivolumique monopolaire radialement polarisée (130) dans un trou de sondage et on détermine si ladite onde s'est divisée en deux ondes équivolumiques. On utilise la différence de vitesse entre les deux ondes équivolumiques pour déterminer l'anisotropie induite par la contrainte (110) autour et près du trou de forage. On mesure la différence de vitesse des ondes équivolumiques dipolaires croisées et la direction de l'onde rapide afin de déterminer, pour la formation géologique, la magnitude de la contrainte équivolumique maximum et l'orientation de la contrainte maximum. L'invention concerne également un procédé qui permet de déterminer les coefficients de couplage de la vitesse de la contrainte à partir des mesures de laboratoire et de l'étalonnage des mesures sur le terrain. L'effet de la pression dans le trou de forage sur la technique d'étalonnage des mesures sur le terrain est prise en compte pour la détermination desdits coefficients. L'invention concerne aussi un procédé qui permet de définir un indicateur de contrainte lié à la déformation de la roche due à la contrainte (110). L'indicateur de contrainte peut être utilisé pour déterminer si la cassure de la roche est imminente, ainsi que dans les applications de lutte contre la production de sable et de stabilité du trou de forage.
Also published as
NO20004479
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